磁谱仪是测量α能谱的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示,放射源S发出质量为m、电量为q的α粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,被限束光栏Q限制在2φ的小角度内,α粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片P上。(重力影响不计)
⑴若能量在E~E+ΔE(ΔE>0,且ΔE<<E)范围内的α粒子均垂直于限束光栏的方向进入磁场。试求这些α粒子打在胶片上的范围Δx1。
⑵实际上,限束光栏有一定的宽度,α粒子将在2φ角内进入磁场。试求能量均为E的α粒子打到感光胶片上的范围Δx2
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在广场游玩时,一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置于水平地面上。已知小石块的质量为,气球(含球内氢气)的质量为
,气球体积为V,空气密度为ρ(V和ρ均视作不变量),风沿水平方向吹,风速为v。已知风对气球的作用力
(式中k为一已知系数,u为气球相对空气的速度)。开始时,小石块静止在地面上,如图所示。
(1)若风速v在逐渐增大,小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面,试判断是否会出现这一情况,并说明理由。
(2)若细绳突然断开,已知气球飞上天空后,在气球所经过的空间中的风速v保持不变量,求气球能达到的最大速度的大小。
如图轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体。∠ACB=30°;图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比?
把一电容器C接在220V的交流电路中,为了保证电容不被击穿,电容器C的耐压值是多少?
有一正弦交流电源,电压有效值U=120V,频率为f=50Hz向一霓虹灯供电,若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60V,试估算在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长?为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象
磁流体发电是一种新型发电方式,下图是其工作原理示意图。图甲中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为,前后两个侧面是绝缘体,下下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻
相连。整个发电导管处于图乙中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为B,方向如图所示。发电导管内有电阻率为
的高温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为
,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差
维持恒定,求:
(1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大;
(2)磁流体发电机的电动势E的大小;
(3)磁流体发电机发电导管的输入功率P。